@phdthesis{Grimm2000,
  author    = {Grimm, Dorothee},
  title     = {Entwicklung von neuen Nachweismethoden f{\"u}r Legionellen und Am{\"o}ben und ihre Anwendung in {\"o}kologischen Studien},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-1351},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2000},
  abstract  = {Legionella pneumophila wurde 1976 als Erreger der Legionellose, einer schweren Form von Lungenentz{\"u}ndung, identifiziert. Die inzwischen 42 Arten umfassende Gattung ist weltweit in aquatischen Biotopen verbreitet. Die Bakterien leben vergesellschaftet mit anderen Mikroorganismen in Biofilmen oder intrazellul{\"a}r in Protozoen. Sie haben ein duales Wirtssystem, das heißt, sie sind in der Lage, sich sowohl in Einzellern als auch in humanen Phagozyten zu vermehren. F{\"u}r die Erweiterung ihrer Habitate spielen verschiedene Umweltfaktoren eine Rolle. Eine exakte und schnelle Detektion und Identifikation der humanpathogenen Keime ist sowohl f{\"u}r die Lokalisierung der Infektionsquelle als auch f{\"u}r eine rechtzeitige Therapie der Patienten von großer Bedeutung. Die Technik der fluoreszierenden in situ Hybridisierung (FISH) basiert auf der Bindung einer spezifischen, mit einem Fluoreszenzfarbstoff markierten Oligonukleotidsonde an eine komplement{\"a}re Zielsequenz der ribosomalen RNA. In der vorliegenden Arbeit wurde f{\"u}r die in situ Hybridisierung eine neue 16S rRNA-gerichtete Sonde LEGPNE1 entwickelt, die spezifisch ist f{\"u}r L. pneumophila. In Versuchsreihen mit verschiedenen Bakterienkulturen wurden die Spezifit{\"a}t und Sensitivit{\"a}t der Gensonde ermittelt. LEGPNE1 erwies sich als artspezifisch und erkannte alle getesteten L. pneumophila-St{\"a}mme, ungeachtet ihrer Serogruppe. Nicht-pneumophila-Referenzst{\"a}mme hybridisierten nicht mit der Sonde, ein einziger Basenaus-tausch in der Sequenz war f{\"u}r diese Unterscheidung ausreichend. Die Anwendung der Sonde wurde auch in Am{\"o}ben-Infektionsassays und Umweltproben erfolgreich durchgef{\"u}hrt. Unterschiedliche, intrazellul{\"a}r vorliegende Bakterien wurden von der Sonde spezifisch erkannt. Eine in situ Dokumentation der Infektions- und Vermehrungsrate war damit m{\"o}glich. Durch die meist fakultativ intrazellul{\"a}re Lebensweise der Legionellen ist es wichtig, auch die Wirtszellen der Keime qualitativ zu detektieren und zu identifizieren. Die Entwicklung neuer Gensonden wurde daher auf die beiden bekannten Wirtsam{\"o}ben Hartmannella und Naegleria ausgedehnt. Basierend auf Sequenzvergleichen wurden die gattungsspezifischen 18S rRNA-gerichteten Sonden HART498 und NAEG1088 konstruiert und in Versuchsreihen mit Referenzst{\"a}mmen bei steigender Stringenz etabliert. Mit ihrer Hilfe konnten die Ergebnisse der zeit- und arbeitsaufwendigen Determination unbekannter Am{\"o}ben anhand morphologischer Merkmale best{\"a}tigt werden. In situ Hybridisierungen mit einer Kombination von 16S und 18S rRNA-gerichteten Sonden wurden in Am{\"o}ben-Infektionsassays mit Hartmannella vermiformis und L. pneumophila erfolgreich durchgef{\"u}hrt. Eine Interferenz der Sonden fand nicht statt. Die in situ Untersuchung der Struktur und Funktion komplexer mikrobieller Lebensgemeinschaften erfordert eine kultivierungsunabh{\"a}ngige und hochaufl{\"o}sende Methode, wie sie die fluoreszierende in situ Hybridisierung darstellt. Mit dem Ziel, m{\"o}gliche Pr{\"a}ferenzen der Legionellen f{\"u}r bestimmte Parameter, wie pH, Temperatur, elektrische Leitf{\"a}higkeit, Str{\"o}mungsverh{\"a}ltnisse, zu erkennen und zu definieren, wurden mit Hilfe der neu entwickelten 16S rRNA-gerichteten Sonde 21 verschiedene Kaltwasserhabitate auf die Verbreitung von Legionella untersucht. Die Bakterien zeigten jedoch ein breites Toleranzspektrum gegen{\"u}ber den gemessenen Parametern. Sie waren in nahezu allen beprobten Gew{\"a}ssern zu finden und ließen sich unabh{\"a}ngig von der Jahreszeit nachweisen. Die neue Sonde LEGPNE1 zeigte sich in in situ Hybridisierungen der Umweltproben als hochspezifisch. Mit ihr konnten auch nicht kultivierbare Legionellen detektiert werden. In drei Legionella-positiven Gew{\"a}ssern wurde außerdem das Vorkommen von Am{\"o}ben untersucht. Es konnten insgesamt acht Am{\"o}bengattungen isoliert, kultiviert und bestimmt werden. Dominierend waren St{\"a}mme des nicht humanpathogenen Naegleria gruberi-Komplexes, Echinamoeba spp. und Echinamoeba-like Am{\"o}ben. In einzelnen Proben wurden Acanthamoeba spp. Gruppe II, Hartmannella spp., Platyamoeba placida, Saccamoeba spp., Thecamoeba quadrilineata und Vexillifera spp. gefunden. Durch in situ Hybridisierung mit den neuen 18S rRNA-gerichteten Sonden HART498 und NAEG1088 konnten die Ergebnisse der morphologischen Bestimmung der Am{\"o}ben best{\"a}tigt werden. Auch die Am{\"o}ben zeigten keine Pr{\"a}ferenzen bez{\"u}glich der in den Standorten gemessenen Wasserparameter. Die in situ Hybridisierung mit rRNA-gerichteten Gensonden erlaubt eine Analyse der Struktur und Dynamik von Bioz{\"o}nosen, erm{\"o}glicht aber keine Aussage {\"u}ber die speziellen Aktivit{\"a}ten der nachgewiesenen Bakterien. Eine L{\"o}sung hierf{\"u}r k{\"o}nnte der spezifische in situ Nachweis von mRNA-Molek{\"u}len darstellen. Ein Problem hierbei stellt ihre, im Vergleich zu anderen Molek{\"u}len wie rRNA, sehr kurze Halbwertszeit und das Vorhandensein von nur wenigen Kopien pro Zelle dar. Daher ist im Anschluss an die in situ Hybridisierung in den meisten F{\"a}llen eine Signalamplifikation n{\"o}tig, um ein detektierbares Signal zu erhalten. In dieser Arbeit sollte die f{\"u}r das iap-Gen in Listeria monocytogenes entwickelte Methode zum Nachweis der mip-mRNA in L. pneumophila etabliert werden. Erste Anwendungen in Dot blot- und in situ Hybridisierungen mit mehrfach DIG-markierten Polyribonukleotidsonden bzw. mit simultan eingesetzten, einfach DIG-markierten Oligonukleotiden zeigten noch nicht die gew{\"u}nschte Spezifit{\"a}t. Diese Ergebnisse stellen jedoch eine wichtige Grundlage f{\"u}r zuk{\"u}nftige Experimente dar.},
  subject      = {Legionella pneumophila},
  language  = {de}
}